Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Турбомашины и турбоустановки

Диссертационная работа:

Даниленко Дмитрий Владимирович. Управление утечкой в надбандажном сотовом уплотнении рабочего колеса осевой высокотемпературной турбины с помощью вдува охлаждающего воздуха : Дис. ... канд. техн. наук : 05.04.12 Брянск, 2005 128 с. РГБ ОД, 61:06-5/516

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.

Основные обозначения 4

Введение 6

Глава 1. Задачи совершенствования уплотнительных

устройств проточной части тепловых турбин 7

1.1. Способы снижения потерь от протечек рабочего тела

через уплотнения в проточной части газовых турбин 8

  1. Процессы теплообмена в уплотнениях проточной части газотурбинных двигателей 13

  2. Цели и задачи исследований 26

Глава 2. Методика и средства исследований физических

явлений в сотовых уплотнениях 34

  1. Экспериментальные стенды и объекты исследований 35

  2. Экспериментальная модель и методика исследований

расходных характеристик сотовых уплотнений 38

2.3. Опытные модели и методика исследований влияния вдува
охлаждающего воздуха в сотовое надбандажное уплотнение на
структуру потока утечки, охлаждение бандажа и

эффективность работы турбинной ступени 40

2.4. Методика обработки и оценка погрешности

результатов исследований 43

Глава 3. Экспериментальные исследования физических

процессов в сотовых уплотнениях 55

3.1. Исследования расходных характеристик сотовых уплотнений 56

3.2. Особенности охлаждения бандажной полки рабочей

лопатки при вдуве охлаждающего воздуха через сотовую

структуру надбандажного уплотнения 62

  1. Аэродинамическая структура течения теплоносителей в надбандажном сотовом уплотнении 62

  2. Исследование эффективности охлаждения

бандажной полки 72

3.2.3. Влияние вдува охлаждающего воздуха на

структуру теплового поля в осевом зазоре 79

Глава 4. Влияние вдува охлаждающего воздуха в сотовое

надбандажное уплотнение рабочего колеса на эффективность

работы осевой турбинной ступени 94

4.1. Исследования воздействия вдува охлаждающего

воздуха на к.п.д. турбинной ступени 95

4.2. Анализ влияния радиального зазора в надбандажном

сотовом уплотнении и режима работы ступени на ее к.п.д 100

Заключение 111

Список литературы 113

Приложения 123

Основные обозначения

Геометрия проточной части и элементов уплотнений

и, 2, г - оси координат, соответствующие направлениям окружной

скорости, оси турбины и радиуса;

d„.cPj dp.cp, - средний диаметр направляющего аппарата и рабочего колеса;

/ш /р - длины лопаток направляющего аппарата и рабочего колеса;

5 - зазоры;

Д - перекрыши;

йя диаметр описанной окружности сотовой ячейки;

кЙ - глубина сотовой ячейки;

W - скорость потока в канале.

Кинематика потока

с, w, и — абсолютная, относительная и окружная скорости в турбинной

ступени;
Со - условная скорость, рассчитываемая по перепаду энтальпий hQ\

р - кинематическая степень реактивности;

а - скорость распространения звука;

а, Р — углы между положительным направлением оси и векторами

абсолютных и относительных скоростей;
у - угол в меридиональной плоскости.

Примечание. Индексами 0, 1, 2 отмечаются все величины, относящиеся соответственно к сечению перед ступенью, перед рабочим колесом и за ним. Исключение составляют индексы при величине радиального зазора в уплотнении. Они отражают порядковый номер зазора над уппотнительными гребнями считая по ходу потока рабочего тела. Индексы «осн» и «охл» указывают на отношение величины соответственно к потоку основного, или охлаждающего теплоносителя. Параметры в корневом сечении отмечаются одним штрихом, в периферий-

ном - двумя штрихами. Звездочкой обозначаются полные параметры рабочего тела. Нижний индекс «б» выражает принадлежность к бандажной полке.

Параметры рабочего тела

БГТУ

ЦКТИ

СНТК

РАТИ

энтальпия;

давление;

абсолютная температура;

температура по шкале Цельсия;

газовая постоянная;

показатель изоэнтропы;

массовый расход рабочего тела.

Сокращения

Брянский государственный технический университет;

Московский энергетический институт;

Невский машиностроительный завод им. В.И. Ленина;

Центральный котлотурбинный институт им. И.И. Ползунова.

Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина;

Самарский научно-технический комплекс им Н.Д. Кузнецова;

Рыбинский авиационный технологический институт.

Критерии подобия

Re =

P-W-2S

- критерий Рейнольдса;

Ей = 2 2 ' - критерий Эйлера;

М =

а

критерий Маха;

критерий Прандтля.

Введение к работе:

Уплотнения в проточной части турбомашин используются для снижения потерь от утечек рабочего тела через зазоры между ротором и статором. Эффективность и надежность работы уплотнений определяется конструктивными и геометрическими характеристиками, а также тепловым состоянием отдельных их элементов, например, уплотнительных гребней, бандажных полок. Задевания элементов ротора за статор, выгорание тонкостенных элементов конструкции, коробление корпусных деталей — проблемы, возникающие в процессе эксплуатации газотурбинных установок (ГТУ). Наличие этих проблем может способствовать существенному снижению экономичности и надежности работы двигателя.

Уплотнения с ячеистой (сотовой) стенкой положительно зарекомендовали себя в качестве уплотнений радиальных зазоров проточной части осевых турбомашин. Применение сотовых уплотнений представляется перспективным для уменьшения потерь от утечек рабочего тела, повышения надежности работы агрегата при возможном задевании вращающихся частей ротора за элементы статора. Сотовая структура позволяет организовать охлаждение элементов уплотнения за счет вдува через нее охлаждающего воздуха.

Сотовые уплотнения, являясь разновидностью лабиринтных, имеют ряд специфических свойств, что обуславливает возможность расширения области их применения в конструкциях турбомашин. Работа посвящена экспериментальным исследованиям возможностей комплексного решения задач уменьшения потери от утечки рабочего тела через надбандажное сотовое уплотнение рабочего колеса и снижения температуры бандажа за счет вдува охлаждающего воздуха через уплотнительную сотовую вставку. Исследования проведены для надбандажного сотового уплотнения рабочего колеса осевой турбинной ступени в связи с актуальностью указанных выше задач для этого типа уплотнений.

Подобные работы
Ильин Андрей Николаевич
Оптимальное управление процессом регенерации воздуха в герметично замкнутом объеме
Кокорин Игорь Олегович
Управление системами микроклимата с утилизаторами тепла удаляемого воздуха
Луконин Вадим Павлович
Управление безопасностью химико-технологических систем на базе метода активного контроля утечек
Батурин Олег Витальевич
Совершенствование проточной части осевых авиационных турбин при их газодинамической доводке с помощью численных методов газовой динамики

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net